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化工原理第九章-气体吸收-第三次课

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化工原理第九章 吸收

化工原理第九章 吸收
20.6.19
p
* A
cA H
或
cA* HpA
H——溶解度系数 ，单位：kmol/m3·Pa或kmol/m3·atm。
H是温度的函数，H值随温度升高而减小。
易溶气体H值大，难溶气体H值小。
溶解度系数H与亨利系数E间的关系
pA*
cA H
,
pA*
ExA, xA
cA c
E
c H
设溶液的密度为 kg / m3，浓度为 c kmol / m3 ，则
20.6.19
气相： 液相：
yA
nA n
xA
nA n
yA yB yN 1 xA xB xN 1
质量分数与摩尔分数的关系：
xA
nA n
mw A
/ MA
mw A / M A mw B / MB mw N
/ MN
wA/M A
wA/M A wB/MB wN/M N
20.6.19
第二节 气液相平衡
一、气体的溶解度 二、亨利定律 三、气液相平衡与吸收过程 的关系
20.6.19
一、气体的溶解度
1、气体在液体中溶解度的概念
气体在液相中的溶解度 ：气体在液体中的饱和浓度 cA*
表明一定条件下吸收过程可能达到的极限程度。
2、溶解度曲线
对于单组分物理吸收，由相律知
f c 2 322 3
2、质量比与摩尔比
质量比：混合物中某组分A的质量与惰性组分B
（不参加传质的组分）的质量之比。 wA mA mB
摩尔比：混合物中某组分的摩尔数与惰性组分摩 尔数之比。
气相：
YA
nA nB
液相： X A
nA nB
20.6.19

化工原理气体吸收共39页文档

化工原理气体吸收共39页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联

化工原理气体吸收
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬

化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案化工原理吸收习题及答案化工原理是化学工程专业的一门基础课程，主要涉及化学反应原理、物质转化和传递过程等内容。

其中，吸收是一种常见的分离和纯化技术，在化工生产中起到重要作用。

为了帮助学生更好地理解和掌握吸收原理，以下将介绍一些化工原理吸收习题及答案。

习题一：某化工厂需要将氨气从废气中吸收出来，工艺流程如下：氨气从废气中通过气体吸收塔进入吸收液中，吸收液中的氨气通过反应与溶液中的酸发生反应生成盐类。

请回答以下问题：1. 吸收液中的酸应选择什么样的性质？2. 如何选择合适的吸收液浓度？3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会如何变化？答案一：1. 吸收液中的酸应选择具有较强酸性的物质，例如硫酸、盐酸等。

这样的酸性物质可以与氨气快速反应生成盐类，实现氨气的吸收。

2. 吸收液的浓度应根据氨气的浓度和吸收效果要求来选择。

一般来说，如果氨气浓度较高，吸收液的浓度也应相应提高，以增加吸收效果。

3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会更好。

因为酸浓度越高，氨气与酸反应生成盐类的速率越快，吸收效果也就越好。

习题二：某化工过程中，需要从气体混合物中吸收二氧化硫。

已知气体混合物中的二氧化硫浓度为10%，请回答以下问题：1. 选择合适的吸收液时，应考虑哪些因素？2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，会对吸收效果产生什么影响？3. 吸收液中的溶剂浓度选择应如何确定？答案二：1. 在选择合适的吸收液时，应考虑溶剂与待吸收气体的亲和力、反应速率、溶解度等因素。

合适的吸收液应能够与二氧化硫发生反应生成稳定的产物，并且具有较高的溶解度。

2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，可能会导致吸收效果不佳甚至无法吸收。

例如，如果溶剂与二氧化硫反应生成的产物不稳定，会导致产物再次分解释放出二氧化硫，从而无法实现吸收的目的。

3. 吸收液中的溶剂浓度选择应根据二氧化硫的浓度和吸收效果要求来确定。

一般来说，如果二氧化硫浓度较高，吸收液的溶剂浓度也应相应提高，以增加吸收效果。

化工原理(第三版)习题解(谭天恩)第九章习题解

化工原理(第三版)习题解(谭天恩)第九章习题解

第九章 吸收9-1 总压为kPa 3.101、含3NH %5（体积分数）的混合气体，在C 25下与浓度为3.71.1-m kmol 的氨水接触，试判别此过程的进行方向，并在c p -图上示意求取传质推动力的方法。

解 氨—水平衡关系列在本章附录二中，需将题中组成化为其中的单位，以便比较。

气相氨分压 kPa p 065.505.03.101=⨯=液相组成换算要用到密度ρ，暂取3.990-=m kg ρ（参考例9-2，温度较高ρ较小）。

对3.71.1-=m kmolc 氨水，每立方米含氨kg 1.291771.1=⨯，含水kg 9.9601.29990=-；故kg 100水中含氨kg 03.3)9.960/1.26(100=⨯。

与附录二比较，氨水组成为kg 3氨.1-100(水）kg ，C 25下的平衡氨分压为kPa 13.3，比题给氨分压低，故知过程方向应为吸收。

（注：虽然氨水密度的估计稍有误差，但不影响过程方向。

作图从略）9-2 含%32CO （体积分数）的2CO —空气混合气，在填料塔中用水进行逆流吸收，操作压力为（绝）为kPa 200、温度为C25，试求出塔的g 100水中最多可溶解多少克2CO ？其浓度又为多少？解 出塔水的最大浓度系与逆流进塔的气体平衡，此时2CO 的分压kPa Py p 603.0200=⨯==，查本章附录一，C 25下2CO 溶于水的亨利系数MPa E 166=。

按式（9-5），液相平衡组成为[]153)(.1061.3101666--*+⨯=⨯==B A mol A mol E p x 而 155max ).(1084.81061.3)1844()()(---**⨯=⨯⨯=≈=gS gA x M M x M M S A L A ω 即 123100.(1084.8--⨯）g gCO浓度 335max .1001.2)1061.3()18/1000()(---**⨯=⨯⨯≈≈=m kmol x M sCx c s ρ9-3 总压kPa 3.101、含%62CO （体积分数）的空气，在C 20下与2CO 浓度为3.3-m kmol 的水溶液接触，试判别其传质方向。

化工原理下3吸收速率方程式

化工原理下3吸收速率方程式

KY K y K G p
式中：KY ——气相总吸收系数，kmol/(m2· s) 。
2.2.7 吸收速率方程
一、膜吸收速率方程式
1.气膜分吸收速率方程
令 则 仿效上式， 得
D P kG RTzG pBm
气膜分传质（吸收）系数， kmol/(m2skPa)。
N A kG ( pA pAi )
N A k y ( yA yAi )
N A kY (YA YAi )
界面组成的确定
8
二、总吸收速率方程式
1. 以(p- p*)表示总推动力的吸收速率方程式 （KG与kG、kL关系） 设吸收系统服从亨利定律或平衡关系在过程 所涉及的浓度范围内为直线，则
cA p H
* A
根据双膜模型，相界面上两相互成平衡
pAi
9
cAi H
二、总吸收速率方程式
由此得 整理得 由
10二、总吸收速率Fra bibliotek程式令
1 1 1 KG HkL kG
总阻力 液膜阻力
* A
气膜阻力
则
N A K G pA p

气相总吸收 速率方程式
s· kPa)。 式中：KG ——气相总吸收系数，kmol/(m2·
11
二、总吸收速率方程式
对于易溶气体，H值很大
1 1 1 KG HkL kG
pA
* cA H
根据双膜模型，相界面上两相互成平衡，则
cAi pAi H
13
二、总吸收速率方程式
由此得 整理得 由
* N A kG pA pAi kG / H cA cAi
NA H * cA cAi kG

化工原理 第九章 气体吸收

化工原理 第九章 气体吸收

第一节概述一、什么是吸收？吸收是利用气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异，而将气体混合物中组分加以分离的单元操作。

溶质: 气体混合物中能溶解的组分称为溶质，以A表示；惰性组分: 不溶或微溶组分称为惰性组分或载体，以B表示；溶剂: 吸收过程所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；吸收液: 所得的溶液称为吸收液。

二、吸收在石油化工中的应用(1)回收有用组分(2)制取液态产品(3)净化气体（废气治理）三、吸收的工艺流程四、吸收分类按溶质和溶剂之间是否发生明显的化学反应吸收按溶于溶剂的组分数吸收按吸收过程是否发生明显的温度变化吸收五、吸收剂的选择1．溶解度大；2．选择性好；3．挥发度低；4．粘度低；5．无毒、无腐蚀；6．吸收剂应尽可能不易燃、不易发泡、价廉易得、稳定。

第二节吸收过程的相平衡关系一、气体在液体中的溶解度在一定的温度与压力下、使气体混合物与一定量的溶剂接触，气相中的溶质便向液相中的溶质转移，直至液相中溶质达到饱和为止，这时，我们称之为达到了相平衡状态。

达到了相平衡状态时气相中溶质的分压，成平衡分压；液相中溶质的浓度称为平衡浓度（或溶解度）。

大量实验表明，溶解度和气相中溶质的分压有关。

从图上可以看出：分压高，溶解度大温度高，溶解度小吸收操作应在低温高压下进行，脱吸应在高温、低压下进行二、亨利定律1．亨利定律在一定的温度下，当总压不很高（<500kpa）时，稀溶液上方溶质的平衡分压与该溶质在液相中的摩尔分率成正比，其表达式如下式中------溶质在气相中的平衡分压,KN/m2；------溶质在液相中的摩尔分率；E------亨利系数,。

式(9-1)称为亨利(Henry)定律。

亨利系数E值由实验测定，常见物系的E值可由有关手册查出。

当物系一定时，亨利系数随温度而变化。

一般说来，值随温度升高而增大，这说明气体的溶解度随温度升高而减小，易溶气体值小，难溶气体的值大。

2．用溶解度系数表示的亨利定律若将亨利定律表示成溶质在液相中的摩尔浓度与其在气相中的平衡分压之间的关系，则可写成如下形式(9-2)式中C──液相中溶质的摩尔浓度,kmol/m3H──溶解度系数，溶液中溶质的摩尔浓度和摩尔分率及溶液的总摩尔浓度之间的关系为(9-3)把上式代入式(9-2)可得将上式与式(9-1)比较，可得(9-4)溶液的总摩尔浓度可用1m3溶液为基准来计算，即(9-5)式中──溶液的密度(kg／m3)──溶液的摩尔质量。

化工原理吸收课后习题及答案

化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

化工原理吸收课后答案

化工原理吸收课后答案一、选择题1. 在化工原理中，吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。

以下哪个选项是吸收的基本原理？A. 溶解B. 沉淀C. 蒸馏D. 转化答案：A. 溶解2. 吸收塔是吸收操作的主要设备，以下哪个选项不是吸收塔的主要结构？A. 塔体B. 进口管道C. 出口管道D. 冷却器答案：D. 冷却器3. 吸收剂是吸收操作中用于吸收溶质的物质。

以下哪个选项不是常用的吸收剂？A. 水B. 酒精C. 硫酸答案：C. 硫酸4. 在吸收操作中，溶质的传质速率是影响吸收效果的重要因素。

以下哪个选项不是影响溶质传质速率的因素？A. 温度B. 压力C. 浓度差D. 塔体高度答案：D. 塔体高度5. 吸收操作中，溶质的平均传质系数是描述溶质传质速率的重要参数。

以下哪个选项不是影响平均传质系数的因素？A. 溶质的性质B. 吸收剂的性质C. 温度D. 塔体直径答案：D. 塔体直径二、填空题1. 吸收操作中，溶质的传质速率可以通过__________来表征。

答案：传质通量2. 吸收塔的进口管道通常设置在塔的__________。

3. 吸收操作中，溶质的平均传质系数通常用单位时间内溶质传递的__________来表示。

答案：摩尔数4. 吸收操作中，溶质的传质速率与溶质的浓度差呈__________关系。

答案：正比5. 吸收操作中，增加塔体的高度可以__________溶质的传质速率。

答案：提高三、简答题1. 请简要描述吸收操作的基本原理。

答案：吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。

在吸收操作中，通过将气体或溶质与吸收剂接触，使其发生溶解，从而实现分离的目的。

吸收的基本原理是溶解，即气体或溶质在吸收剂中发生溶解，形成溶液。

溶解的过程是一个物质从一种相转移到另一种相的过程，通过溶解，气体或溶质的分子与吸收剂的分子发生相互作用，从而实现吸收分离。

2. 请简要介绍吸收塔的主要结构。

答案：吸收塔是吸收操作的主要设备，其主要结构包括塔体、进口管道和出口管道。

化工原理chapter-9--气体吸收自测题

气体吸收单元自测题一、填空题1、吸收操作的依据是,以达到分离气体混合物的目的。

2、Henry定律的表达式为p e=E·x，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为气体。

3、由于吸收过程中气相中溶质分压总是溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的。

4、在1atm、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜传质系数为k G=0。

1kmol/（m2.h。

atm)，液膜传质系数k L=0。

25kmol/（m2。

h。

atm),溶质的溶解度系数H=150kmol/（m3。

atm），则该溶质为气体，气相总传质系数K Y= kmol/(m2。

h。

△Y).5、解吸时，溶质由向传递，压力温度将有利于解吸。

6、双膜理论的基本论要点.对气膜控制体系，传质阻力主要集中在相中，对液膜控制体系，传质阻力主要集中在相中。

7、在吸收过程中，若提高吸剂用量，对气膜控制的物系，体积总传质系数K Y a,对液膜控制的物系，体积总传质系数K Y a.8、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。

9、当吸收剂用量为最小用量时,则所需填料层高度将为。

10、在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。

已知进塔气相组成Y1为0.02（摩尔比)，操作液气比为(L/G)=0.9，气液平衡关系为Y=1.0X，则溶质组分的回收率最大可达.11、脱吸因数可表示为，吸收因数可表示为。

12、低浓度逆流吸收操作中，当气体进口含量y1下降，其它条件不变时，则气体出口含量y2，液体出口含量x1，被吸收溶质总量，回收率η，平均推动力△y m，N OL。

（增大、减小、不变、不确定)13、低浓度逆流吸收操作中，其它条件不变而入塔液体含x2下降，则N OL，出塔液体x1，出塔气体y2.(增大、减小、不变、不确定）14、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将,设备费用将。

(增大、减小、不变)二、选择题1、吸收操作的作用是分离( )。

化工原理第九章气体吸收的基本概述


1 11
K x mk y kx
1 1 m Ky ky kx
mK y K x
吸收传质理论与传质速率方程
吸收传质理论与传质速率方程
相平衡关系为曲线
设平衡曲线段 PQ 与 QR 的割线的斜率分别为 mL 和 mG
y
斜率
=-kx/ky y*=f(x)
y A
R
mG
yi
mL
Q
y*
P
o
x
xi x* x
[例题]
气相传质阻力占总阻力的比例
1
1
ky 5.31104 89.3%
1
1
K y 4.74104
液相传质阻力占总阻力的比例
m
1.2
kx 5.33103 10.7%
1
1
K y 4.74104
作业
第56页： 9.4
和比摩尔分数。
吸收传质理论与传质速率方程
注意：气相传质系数虽然单位不同，数值也不同，但可根 据组成表示法的相互关系进行换算。 例：根据 p=Py，有
N A kg ( p pi ) kg P( y yi ) k y ( y yi )
k y Pk g
kY

ky (1 Y )(1 Yi )

X)
Xi 1
X kX
吸收传质理论与传质速率方程
同样，根据各种表示法的相互关系可推得
kX cmkc
kX

(1
kx X )(1 X i )
式中 cm 为液相的总摩尔浓度。 液相浓度很低时：
kX kx kx cmkc
对流传质系数
Sh f (Re,Sc )
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两线在 Y1 处相交时，X1,max=X1*； 两线在中间某个浓度处相切时， X1,max<X1* 。 最小液气比的计算式：
Y1 Y2 L V min X 1,max X 2
Y1 Y2 Lmin V X 1,max X 2
吸收塔的计算 实际液气比应在大于最小液气比的基础上，兼顾设 备费用和操作费用两方面因素，按总费用最低的原则 来选取。 根据生产实践经验，一般取
吸收塔的计算 对气、液两相并流操作的吸收塔，取塔内任一截面与 塔顶（浓端）构成的控制体作物料衡算，可得并流时 的操作线方程，其斜率为（-L/V）。Y L X X Y
V
1 1
L, X1 V, Y1
Y Y1 Y A P X*-X B
Y*=f(X)
V, Y
L, X
Y2 Y*
Y- Y*
第九章 气 体 吸 收 Gas Absorption
吸收塔的计算
物料衡算与吸收操作线方程 以逆流操作的填料塔为例：
下标“1”代表塔内填料层下底截面， 下标“2”代表填料层上顶截面。 V, Y2 V — 惰性气体B的摩尔流率kmol/s； L — 吸收剂S的摩尔流率kmol/s； Y — 溶质A在气相中的比摩尔分数； X— 溶质A在液相中的比摩尔分数。
dY
L L Y Y M X X 2 Y2 B V V
L d Y Y M dX V


1 dY d Y Y* 1 VM L


吸收塔的计算
NOG
Y1
* Y1 Y1* d Y Y dY 1 1 Y1 Y1* ln * * Y2 Y Y * Y Y 2 2 1 VM L Y Y 1 VM L Y2 Y2*
Z H G NG
dX Xi X
Z H L NL
当相平衡关系可用 Y*=MX 或 Y=MX+B 表示时，利用不 同基准的总传质系数之间的换算关系，以及总传质系数 与相内传质系数之间的关系，可导出如下关系式
H OG MV H OL L H OG MV HG HL L H OL L HL HG MV
F Za
塔截面积或塔径主要由空塔气速决定
VS u
Vs u D 4 4Vs u
塔截面积确定后，求传质面积就转化为求所需的填料 层高度。
吸收塔的计算
填料塔内气、液组成 Y、X 和传质推 动力Y（或X）均随塔高变化，故塔 内各截面上的吸收速率也不相同。 对高度为 dz 的微元填料层中溶质组份 作物料衡算可得


V X1 X 2 L Y1 Y2
Y1* Y2* M X1 X 2
VM Y1* Y2* Y1 Y1* Y2 Y2* 1 1 L Y1 Y2 Y1 Y2



NOG
Ym
Y Y Y
1 * 1
Y1 Y2 Y1 Y1* Y1 Y2 ln * * * Y1 Y1 Y2 Y2 Y2 Y2 Ym
z
z
Ya Yb
Y1
吸收塔的计算
H OG V KY a
HOL
L K X a
总传质单元高度 HOG 或 HOL 代表了吸收塔传质性能的 高低，主要与填料的性能和塔中气、液两相的流动状 况有关。
HOG 或 HOL 值小，表示设备的性能高，完成相同传质单元数的 吸收任务所需塔的高度小。 用传质单元高度 HOG、HOL 或传质系数 KYa、Kxa 表征设备的传 质性能其实质是相同的。但随气、液流率改变 Kya 或 Kxa 的值 变化较大，一般流率增加，KYa（或KXa）增大。 HOG 或 HOL 因分子分母同向变化的缘故，其变化幅度就较小。 一般吸收设备的传质单元高度在 0.15~1.5m 范围内。
dG A VdY LdX
V, Y2
L, X2
Y X Z
dZ
Y+dY X+dX
微元段dz 内传质速率为
dGA N AdF N AadZ
显然
VdY N AadZ LdX N AadZ
V, Y1
L, X1
吸收塔的计算 将总的传质速率方程代入，则有
VdY KY Y Y * adZ
[思考题]
若实际操作时的液气比小于或等于最小液气比， 吸收塔是否能操作？将会发生什么现象？
吸收塔的计算 填料层高度的计算 填料层高度的基本计算式 传质面积：若塔的截面积为 （m2），填料层高度为 Z（m）， 单 位 体 积 的 填 料 所 提 供 的 表 面 积 为 a （m2/m3），则该塔所能提供的传质面积 F（m2）为
吸收塔的计算
Y
L Y X X 1 Y1 V
Y*=f(X)
当L/V一定，操作线方程在 A Y-X 图上为以液气比 L/V 为斜 Y1 X*-X P 率，过塔进、出口的气、液 Y 两相组成点(Y1，X1)和(Y2，X2) Y- Y* B 的直线，称为吸收操作线。 Y2 线上任 一点的坐标 ( Y，X) Y* 代表了塔内该截面上气、液 o X X1 X* X X2 两相的组成。 操作线上任一点 P 与平衡线间的垂直距离(Y-Y*)为塔内该 截面上以气相为基准的吸收传质推动力；与平衡线的水平 距离(X*-X)为该截面上以液相为基准的吸收传质推动力。 两线间垂直距离（Y-Y*）或水平距离（X*-X）的变化显 示了吸收过程推动力沿塔高的变化规律。
Y2 Y1 (1 )
V Y1 Y2 Y2 1 VY1 Y1
利用全塔物料衡算式可以确定吸收剂用量 L 或液相出 口浓度 X1
L Y1 Y2 V X1 X 2
V X 1 X 2 (Y1 Y2 ) L
吸收塔的计算 操作线方程与操作线 从填料层任一截面至塔底，对溶质 A 作物料衡算可得
吸收塔的计算
NOG dY Y2 Y Y *
Y1
NO L
X1
X2
dX X X*
传质单元数 NOG 或 NOL 反映吸收过程的难易程度。 NOG (NOL)与气液两相进、 出塔的浓度，液气比及物 系的平衡关系有关，而与 设备形式和设备中两相的 流动状况等无关。
在设备选型前可先计算出过程所需 的 NOG (NOL) 。NOG (NOL)值大，分离 任务艰巨，为避免塔过高应选用传 质性能优良的填料。若 NOG 或 NOL 值过大，就应重新考虑所选溶剂或 液气比 L/V 是否合理。
Y1
Z
L dX X 2 k a X X X i
X1
用其它组成表示法的传质速率方程，可推得以相应组 成表示的填料层高度 Z 的计算式。
吸收塔的计算 低浓度气体吸收填料层高度的计算 低浓度气体吸收的特点 气液流量基本恒定； 吸收过程等温； 传质系数为常量。
Y1 V dY Z K Y a Y2 Y Y * X1 L dX Z K X a X 2 X * X
Y A Y1 Y Y2 Y* o X2 X X1 X* X B P Y*=f(X)
X*-X
Y- Y*
吸收塔的计算
类似地 气相传质单元高度
HG
V kY a
Y1
气相传质单元数
液相传质单元高度 液相传质单元数
dY NG Y2 Y Y i L HL k X a NL
X1 X2
L Y X X 1 Y1 V Y1 Y L X1 X V
L, X2
V, Y2 V, Y
L, X V, Y1
同理，从任一截面至塔顶，对溶质 A 作物料衡算，有
L L Y X X 2 Y2 V V
L, X1
上两式均称为吸收操作线方程，代表逆流操作时塔内 任一截面上的气、液两相组成 Y 、X 之间的关系。 （L/V）称为吸收塔操作的液气比。
V, Y2
L, X2
V, Y1
L, X1
Y
L/V
Y1
(L/V)’ (L/V)min A A’ C
Y2
o
B
Y*=f(X) X
X2
X1
X1 ’
X1,max
吸收塔的计算
Y Y*=f(X) C (L/V)min
Y
Y*=f(X)
Y1
Y1
(L/V)min
C
Y2
o
B
Y2
X1,max=X1* X o
B
X2
X2
X1,max X1* X
——经济上的优化
Y2 o B
V, Y1 L, X1
A
C
Y- Y* Y*=f(X) X1 X1’ X1,ma X
x
X2
吸收塔的计算 当 L/V 下降到某一值时， 操作线将与平衡线相交 （或相切），塔底气、液 两相浓度达到平衡。此时 吸收推动力为 0 ，所需塔 高将为无穷大，对应的 L/V 称 为 最 小 液 气 比 ， (L/V)min ，而对应的 X1 则 用 X1,max 表示，相应的吸 收剂用量为最小吸收剂用 量 Lmin 。 ——技术上的限制
L, X2
V, Y
L, X
全塔物料衡算 对溶质A， 气相减少的速率 液相增加的速率
V Y1 Y2 L X1 X 2
V, Y1 L, X1
吸收塔的计算
GA V (Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
GA又称为收塔的传质负荷
V、Y1 和Y2 （或吸收率）由任务给定，


LdX K X X * X adZ
L dX K X a X * X


对上两式沿塔高积分得
Z
Y1 Y2
V dY K Y a Y Y *